葡萄枝條不同還田模式對(duì)土壤理化性質(zhì)與葡萄生長結(jié)果的影響

中圖分類號(hào)： S663.1 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1002-1302（2025）12-0228-07

葡萄（VitisviniferaL.）是我國種植的主要經(jīng)濟(jì)類果樹，果樹的整形修剪是果園管理的重要措施，通過修剪果樹的部分營養(yǎng)器官，改善果樹的枝葉分 布，可以提高果樹的凈光合速率，從而提高果實(shí)品 質(zhì)［１－３］。２０１２—２０２２年 期 間，葡 萄 種 植 面 積 由 ６１２７５萬 ｈｍ２增長至 ７３萬 ｈｍ２，按照 Ｓａｃｎｈａｚ的方 式 計(jì) 算，果 園 整 形 修 剪 會(huì) 產(chǎn) 生 １２０００～ １５０００ｋｇ／（ｈｍ２·年）的葡萄枝條［４］。有研究指出， 葡萄枝條含有豐富的氮、磷、鉀及有機(jī)質(zhì)等植物生 長所必需的營養(yǎng)元素，同時(shí)具有優(yōu)化土壤的團(tuán)粒構(gòu)造、提升土壤肥力的能力，適于作為肥料加以利用。葡萄廢棄枝條大量堆積不僅妨礙果園管理，同時(shí)給果園帶來火災(zāi)隱患[5-6]。因此，果園枝條資源化再利用受到越來越多的關(guān)注，有著非常廣闊的前景。

葡萄枝條含有豐富的生物質(zhì)能源，是一種很好的堆肥基質(zhì)。殷姿等發(fā)現(xiàn)，添加微生物菌劑可以使葡萄枝條得到資源化利用；次仁吉保等的研究表明，通過調(diào)節(jié)葡萄枝條的C/N可以加速葡萄枝條的降解速度[8]。Gaiotti 等研究表明，對(duì)赤霞珠葡萄長期施用葡萄枝條堆肥可以有效提高土壤養(yǎng)分，促進(jìn)植株生長，提升果實(shí)品質(zhì)；郭軍成等發(fā)現(xiàn)，葡萄枝條還田夠提高果園土壤養(yǎng)分含量，改善土壤環(huán)境，同時(shí)還可以緩沖土壤溫度的急劇變化，有效保持土壤水分[1°]。枝條堆肥還田增加了枝條的養(yǎng)分利用率，但在其收集、運(yùn)輸、處理的過程中會(huì)消耗大量的人力資源和時(shí)間成本；枝條直接還田雖然節(jié)省了人力成本，縮短了處理時(shí)間，但存在掠奪土壤養(yǎng)分用以擴(kuò)大土壤微生物種群的情況，無法有效利用枝條，而施用微生物菌劑能夠加快枝條分解，縮短堆肥時(shí)間，提升土壤肥力，緩解土壤原有微生物種群擴(kuò)大而造成的養(yǎng)分過度消耗。因此，本研究以果園田間常規(guī)土壤為對(duì)照，設(shè)置葡萄枝條添加微生物菌劑直接還田和添加微生物菌劑發(fā)酵堆肥后再還田2種處理，比較不同處理后不同時(shí)期的土壤理化性質(zhì)、酶活性、葡萄葉片生長和果實(shí)品質(zhì)的差異，探究葡萄枝條不同還田方式在葡萄生產(chǎn)中的應(yīng)用效果，驗(yàn)證枝條混合生物菌劑直接還田的可行性，在減少時(shí)間和人力耗費(fèi)的基礎(chǔ)上，降低對(duì)土壤中的微生物種群的影響，對(duì)實(shí)現(xiàn)綠色生態(tài)環(huán)保、降生產(chǎn)成本投入、實(shí)現(xiàn)葡萄園的可持續(xù)發(fā)展具有重要意義。

1材料與方法

1.1 試驗(yàn)地概況

試驗(yàn)地位于浙江省寧波市鎮(zhèn)海滴翠園（29^°59^′32.25^′′N，121^°32^′5.06^′′E） 進(jìn)行，該地區(qū)屬于溫暖濕潤的北亞熱帶季風(fēng)氣候，年均日照時(shí)數(shù)1850h ，年日均溫 ?10^°C 的積溫達(dá)到 5080^qC ，年降水 1555.4mm ，年均氣溫 18.2^°C 。供試土壤為紅壤，當(dāng)?shù)剞r(nóng)場的土壤基本理化性質(zhì)為： pH 值5.73；電導(dǎo)率 0.80mS/cm ;有機(jī)碳含量 13.86g/kg 全磷含量 0.33g/kg ；全氮含量 2.26g/kg ;速效鉀含量 75.02mg/kg ；有效磷含量 56.58mg/kg ；堿解氮含量 108.7mg/kg 。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

本試驗(yàn)以3年生陽光玫瑰作為材料，試驗(yàn)地為寧波市鎮(zhèn)海區(qū)滴翠園農(nóng)場，采用大棚設(shè)施栽培，面積約為 3 333.3m² ，東西行種植，株行距為 3m× 4m ;采用單主干雙主蔓整形，棚架式栽培，高 2m 。于2022年11月將修剪枝條粉碎成 1～2cm 的碎片，自然晾干，2023年1月10日進(jìn)行枝條堆肥，每50kg 粉碎枝條配施 0.3kg 的生物菌劑、適量的水和尿素，攪拌均勻后，用塑料膜包裹后設(shè)置翻垛溫度為 65^°C ，發(fā)酵至物料呈黑褐色結(jié)束厭氧發(fā)酵作為T2處理材料;2023年3月14日進(jìn)行枝條混合生物菌劑，每 50kg 粉碎枝條配施 0.3kg 的生物菌劑、適量的水和尿素，攪拌均勻后作為T1處理材料。試驗(yàn)開始于2023年3月14日設(shè)置3個(gè)處理，10株為1個(gè)處理，隨機(jī)排列，重復(fù)3次，處理分別為CK（不做任何施肥處理），T1（按 7500kg/hm² 的用量施用粉碎枝條混合生物菌劑），T2（按 7500kg/hm² 的用量施用粉碎枝條堆肥）。施肥方式采用條溝單側(cè)式施肥，施于距離植株藤莖主脈 50cm 、深 30cm 的條溝中，統(tǒng)一栽培管理，所有灌溉修剪和病蟲害防治措施一致，不做任何施肥處理。

試驗(yàn)所用生物菌劑由寧波費(fèi)爾諾公司提供，主要成分為細(xì)菌與真菌等活性菌群，活性菌含量 ?3 億個(gè)/g。

1.3 指標(biāo)測定與方法

分別在施肥后25、50、75、100d采集土壤測定其理化性質(zhì)與酶活性。由于葡萄根系集中于 20～ 40cm 的土層，故利用土鉆采集種植區(qū)內(nèi)均勻分布的5個(gè)點(diǎn)的土壤樣品（ 20～40cm 土層），將5個(gè)點(diǎn)的土壤樣品合為1份，用四分法取土樣 1kg ，在陰涼處風(fēng)干后，用過 2mm 篩子保存。土壤 pH 值和電導(dǎo)率（EC）通過數(shù)字 pH 計(jì)和電導(dǎo)率計(jì)在土壤和水的混合物中測量（ pH 值的水土質(zhì)量比為 1：2.5 ，EC的水土質(zhì)量比為 1：5 ），土壤有機(jī)碳（SOC）含量采用 H₂SO₄-K₂Cr₂O₇ 氧化滴定法測定，全氮（TN）含量采用凱氏定氮法測定，全磷（TP）含量采用 H₂SO₄- HClO₄ 消解鉬藍(lán)比色法測定，全鉀（AK）含量采用NH₄Ac-Hac（pH 值 0 浸提ICE-AES測定，有效磷（AP）含量采用 NH₄F-HCl 浸提鉬藍(lán)比色法測定，堿解氮（AN）含量采用堿擴(kuò)散鹽酸滴定法測定[2]過氧化氫酶（CAT）活性采用高錳酸鉀滴定法測定，堿性磷酸酶活性（ALP）活性采用磷酸苯二鈉比色法測定，脲酶（UE）活性采用苯酚鈉-次氯酸鈉比色法測定，多酚氧化酶（PPO）活性采用鄰苯三酚比色法測定[6]。

在施肥后25、50、75、100d采摘新梢基部向上第7～8張葉片，每個(gè)處理選取1株葡萄樹上形態(tài)相近的葉片3張。用MicrotekScanMakeri80Oplus掃描儀正片模式掃描獲取圖像，其分辨率設(shè)置為300dpi ，用葉面積軟件進(jìn)行分析，獲得葉長、葉寬與葉面積。葉綠素a、葉綠素b與類胡蘿卜素的含量測定采用 95% 乙醇提取分光光度計(jì)法[\"測定。

在施肥后 25，50，75，100d 采摘果實(shí)樣品，每個(gè)處理選取1株葡萄樹上形態(tài)相近的果穗2個(gè)，在100d 果穗的上部、中部、下部各取3粒果，用分析天平測定果實(shí)重量，用游標(biāo)卡尺測量橫縱徑，用便攜式折光儀測定可溶性固形物含量，用酸堿中和滴定法測定可滴定酸含量[°]，重復(fù)3次，每個(gè)處理共計(jì)54粒果。處理組與對(duì)照組所有果實(shí)測量完成后的數(shù)值取平均值。

1.4 數(shù)據(jù)處理

試驗(yàn)數(shù)據(jù)采用GraphPad9進(jìn)行數(shù)據(jù)圖的繪制，利用SPSS26軟件采用Ducan's法做數(shù)據(jù)顯著性分析，以折線圖表示土壤各類性質(zhì)變化趨勢，以直方圖對(duì)施肥 100d 時(shí)的數(shù)據(jù)做顯著性分析。

2 結(jié)果與分析

2.1不同處理對(duì)植株生長和結(jié)果的影響

表1顯示，葉片生長狀況與葉綠素含量呈現(xiàn)上升的趨勢，且在施肥后 100d 到達(dá)最大值。T1增加了葉長、葉寬、葉面積，但在75d及之前與CK無顯著差異，75d后葉片生長狀況發(fā)生顯著變化，且在100d 后葉長、葉寬、葉面積、葉綠素a含量、葉綠素b含量和類胡蘿卜素含量分別比CK提高 20.72% ！17.96% 、42. 44% 、 125.58% 、106.82和 101.30% ;T2 則顯著增加了葉長、葉寬、葉面積及葉綠素a、葉綠素b和類胡蘿卜素含量，在 100d 較CK分別提高了 25.16%20.82%51.31%134.88%120.45% 和 119.48% 。在 100d ，葉片生長狀況與葉綠素含量達(dá)到最大值，T1與T2總體是無顯著差異。粉碎枝條混合生物菌劑直接還田與粉碎枝條堆肥后還田雖然發(fā)揮肥效時(shí)間不同，但均能顯著改善葉片生長狀況。

表1不同處理對(duì)葉片質(zhì)量的影響

注：同列數(shù)據(jù)后不同小寫字母表示同時(shí)期的不同處理差異顯著（ Plt;0.05） 。

圖1為施肥后不同時(shí)期果穗外形變化情況。處理 25d 時(shí)T1與T2均已進(jìn)入幼果期，CK處于花穗期到幼果期之間;處理50d時(shí)T1與T2均已進(jìn)入膨大期且發(fā)育較飽滿，CK同樣進(jìn)人膨大期但果穗較??；處理75d時(shí)T2的果實(shí)已經(jīng)開始轉(zhuǎn)黃色進(jìn)入轉(zhuǎn)色期，T1與CK仍在膨大期，T1果穗明顯大于CK；處理100d時(shí)，T2果穗已成熟，T1果穗需5d成熟，CK需10d成熟。

表2為 100d 時(shí)不同處理對(duì)果實(shí)品質(zhì)差異的影響，T1的果實(shí)橫徑、縱徑、單果重、可溶性固形物含量較CK分別增長 17.97% 、6. 72% 、19. 45% 和21. 39% ，T2的果實(shí)橫徑、縱徑、單果重、可溶性固形物含量較CK分別顯著增加 19.73%.9.78% 、24.62% 和 27.22% ，各項(xiàng)指標(biāo)均呈現(xiàn) T2≈T1gt;CK ，表明T1和T2處理均可有效促進(jìn)果實(shí)的生長，提高果實(shí)品質(zhì)，且T1與T2無顯著差異?？傻味ㄋ岷縿t呈現(xiàn)T1與T2顯著小于CK，表明T1與T2均可以有效降低果實(shí)中可滴定酸含量。

圖1施肥后不同時(shí)期果穗外形變化

2.2不同處理對(duì)土壤理化性質(zhì)的影響

由圖2-a可知，各處理土壤 pH 值均呈下降趨勢，且在 100d 到達(dá)最低，CK下降了 13.16% ，T1下降了 15.90% ， T2 下降了21. 77% ， 100d 時(shí) CKgt; T1gt;T2 且存在顯著差異。由圖2-b可知，土壤電導(dǎo)率T1為逐步上升的趨勢、 T2 為先下降后上升的趨勢，CK與T1的最低點(diǎn)出現(xiàn)在 25d，T2 的最低點(diǎn)出現(xiàn)在75d，從25d到 100d，CK 上升 109.97% ，T1上升 57.43% ，T2上升 26.35% ，100d時(shí)為 CKgt; T2gt;T1 ，且CK與T2無顯著差異，T2顯著大于 ΔTI 。添加枝條后土壤有機(jī)碳（圖2-c）含量逐步下降，T1在75d時(shí)出現(xiàn)最低值，T2的最低值出現(xiàn)在100d，從25d 到100 d，CK下降了64. 60% ，T1下降了42.53% ，T2下降了 30.45% ，呈現(xiàn) T2gt;T1gt;CK 的趨勢，且T1與T2無顯著差異，T1顯著大于 ck 。綜合來看，粉碎枝條混合生物菌劑直接還田與粉碎枝條堆肥后還田都會(huì)增加土壤的酸性，抑制電導(dǎo)率上升，增加土壤有機(jī)碳含量，且變化趨勢相近，表明2種處理均可改善土壤理化性質(zhì)。

表2施肥后100d時(shí)不同處理對(duì)葡萄果實(shí)品質(zhì)的影響

土壤全氮含量（圖2-d）、速效鉀含量（圖2-e）與堿解氮含量（圖2-g）呈波動(dòng)下降趨勢，有效磷含量（圖2-f）呈波動(dòng)上升的趨勢。由圖2-d可知，T1的全氮含量的最大值出現(xiàn)在25d，T2的全氮含量的最大值出現(xiàn)在75d，且在 100d 時(shí)呈 T1gt; T2gt;CK 的趨勢且各處理間均存在顯著差異。由圖2-e可知，T1的速效鉀含量在75d時(shí)達(dá)到最大值，T2的速效鉀含量在 50d 時(shí)達(dá)到最大值，在 100d 時(shí)T1與T2無顯著差異，且T1與T2均顯著大于 cK 。由圖2-f可知，T1與T2的速效鉀含量在75d時(shí)最大，在 100d 時(shí)T1與T2無顯著差異，且T1與T2均顯著大于 cK 。在50d時(shí)各處理的堿解氮含量（圖2-g）達(dá)到最大值，在100d時(shí)呈 T2gt;T1gt;CK 的趨勢，且各處理間均存在顯著差異。果樹枝條富含有機(jī)質(zhì)與各類養(yǎng)分，本研究中粉碎枝條混合生物菌劑直接還田與粉碎枝條堆肥后還田相比3種速效養(yǎng)分含量的最大值出現(xiàn)明顯的延遲，這是因?yàn)槎逊蔬^程中，枝條中的復(fù)雜化合物被降解為更容易分解的形態(tài)，養(yǎng)分能更快釋放進(jìn)入土壤[12-14] 。

2.3不同處理對(duì)土壤酶活性的影響

圖3為不同處理后的土壤酶活性各指標(biāo)變化特征，多酚氧化酶、蔗糖酶與過氧化氫酶活性呈波動(dòng)上升的趨勢，堿性磷酸酶與脲酶呈波動(dòng)下降的趨勢。圖3-a顯示，從25d到 100d，T1 處理下多酚氧化酶活性上升了 13.26% ，T2上升了 59.51% ，且在 100d 各處理表現(xiàn)為 T1gt;T2gt;CK 且處理間均存在顯著差異。圖3-b為不同處理下堿性磷酸酶活性，CK上升了 34.60% ，T1上升了 40.19% ， T2 上升了 32.88% ，在 25d 時(shí)T1與T2的堿性磷酸酶活性達(dá)到最高，在100d時(shí)，T1顯著大于T2，T2顯著大于CK。

圖3-c為不同處理下蔗糖酶活性，在 100d 時(shí)為 CKgt;T1gt;T2 且各處理間均存在顯著差異。不同處理下過氧化氫酶活性的變化見圖3-d，T1與T2出現(xiàn)較大波動(dòng)，在 75d 時(shí)T1與T2的過氧化氫酶活性達(dá)到最高，在 100d 時(shí)，表現(xiàn)為 T2gt;CKgt;T1 且各處理間均存在顯著差異。圖3-e為不同處理下脲酶活性，T1的最大值出現(xiàn)在 25d 時(shí)，T2的最大值出現(xiàn)在 75d 時(shí)，且各處理間均存在顯著差異。本研究中粉碎枝條混合生物菌劑直接還田與粉碎枝條堆肥后還田顯著增強(qiáng)了多酚氧化酶、堿性磷酸酶、過氧化氫酶與脲酶活性，改善了土壤結(jié)構(gòu)。

圖3不同處理對(duì)土壤酶活性的影響

3討論

3.1不同處理對(duì)土壤理化性質(zhì)的影響土壤 pH 值和電導(dǎo)率是重要的指標(biāo)之一，是直接影響?zhàn)B分有效性和微生物生存環(huán)境的關(guān)鍵因素[15-16]。本研究結(jié)果顯示，隨著葡萄的生長，不同處理下的土壤 pH 值不斷下降，處理100d時(shí)CK的pH值顯著大于T1與T2，這可能是因?yàn)槠咸阎l還田后，在分解過程中釋放了單寧、有機(jī)酸和大量氫離子，從而致使土壤pH值下降[8，17]。本試驗(yàn)結(jié)果表明，CK土壤的電導(dǎo)率會(huì)快速提高，T1與T2可以降低電導(dǎo)率的增長速度，分析其原因主要是T1與T2 增加了土壤有機(jī)質(zhì)含量，增強(qiáng)了土壤團(tuán)聚體穩(wěn)定性，提高了王壤保水能力，減少了王壤水分蒸發(fā)，有效調(diào)節(jié)了土壤中的鹽分分布情況，在 pH 值與電導(dǎo)率調(diào)節(jié)上T1優(yōu)于T2[18]

各種養(yǎng)分含量是評(píng)價(jià)土壤營養(yǎng)狀況的重要指標(biāo)，表征土壤肥力狀況[19]。本研究結(jié)果表明，T1 處理與T2處理均可有效增加土壤堿解氮、速效磷、速效鉀的含量，與李敏等的研究結(jié)果[20-21]相近。本研究發(fā)現(xiàn)，處理75、100d時(shí)，葡萄會(huì)吸取土壤中的大量有效養(yǎng)分與有機(jī)質(zhì)用以葡萄的生長，這與史祥賓等的研究發(fā)現(xiàn)[22-23]一致。處理25、50d時(shí)，土壤養(yǎng)分含量表現(xiàn)為 T2gt;T1gt;CK ，處理75100d時(shí)，養(yǎng)分含量表現(xiàn)為 T2≈T1gt;CK ，其原因可能為葡萄枝條還田后，土壤中的微生物和微生物菌劑中的微生物共同分解枝條，開始時(shí)由于菌群規(guī)模較小且處于厭氧環(huán)境下，T1的枝條分解速度小于T2，養(yǎng)分釋放速度較慢，但隨著植株的成長和氣溫的上升，土壤中的菌群活性和數(shù)量上升，從而使枝條分解速度加快，土壤養(yǎng)分含量上升[24-25]。在 25～50d，T2 的土攘肥力顯著優(yōu)于T1，這可能是因?yàn)橹l堆肥使枝條中的復(fù)雜化合物被分解，使其更易于進(jìn)入土壤，在75d以后，T1與T2的土壤養(yǎng)分趨近于一致，這可能是因?yàn)門1處理中的枝條分解養(yǎng)分釋放，增加了土壤的養(yǎng)分。因此，T1更適用于在植株生長早期進(jìn)行，而后伴隨時(shí)間的延長，養(yǎng)分釋放進(jìn)入土壤，T2更適合用于短時(shí)間內(nèi)的追肥，為植株補(bǔ)充養(yǎng)分。

3.2不同處理對(duì)土壤酶活性的影響

土壤新陳代謝中，酶是各物質(zhì)形態(tài)變化的重要引擎，是反映土壤生物化學(xué)反應(yīng)活躍程度和土壤N、P、K 養(yǎng)分循環(huán)狀況的重要依據(jù)[26-29]。葡萄枝條還田后土壤酶活性提高，其主要原因是酶促反應(yīng)中底物的增加和土壤中活性酶的積累[26.30]。本研究發(fā)現(xiàn)，T1與T2處理可以有效增強(qiáng)土壤多酚氧化酶、堿性磷酸酶、脲酶和過氧化氫酶活性，這與前人的研究結(jié)果[24-25]相似。T1與 T2 處理顯著降低了土壤中的蔗糖酶活性，這可能與作物殘茬腐解中產(chǎn)生并積累大量化感物質(zhì)，影響了土壤微生物成分，造成蔗糖酶活性偏弱有關(guān)[18.31]。土壤過氧化氫酶能夠促進(jìn)土壤過氧化氫的分解，加速土壤內(nèi)微生物的代謝。本研究發(fā)現(xiàn)，T1處理與T2處理土壤過氧化氫酶活性不斷上升，這與潘晶等的研究結(jié)果“脲酶可以促進(jìn)有機(jī)態(tài)氮向有效態(tài)氮轉(zhuǎn)化，有利于植物的吸收與利用”[32]相近。由本研究可知，T2 處理和CK脲酶活性在75d時(shí)到達(dá)頂峰，而T1處理可能是因?yàn)樘幚聿牧现凶詭в谢钚陨?，直接增加了活性酶的積累，在25d時(shí)酶活性到達(dá)頂峰。T1與T2均可改善土壤中的酶活性，但T1效果優(yōu)于T2，這可能是因?yàn)門1施入的是完整枝條，含有大量復(fù)雜化合物，為部分酶提供充足底物，同時(shí)外源細(xì)菌提供了部分活性酶，使T1的酶活性在早期優(yōu)于T2，而后隨著時(shí)間變化，土壤中微生物代謝變化，T1與T2趨近于一致。

3.3不同處理對(duì)植株生長的影響

葉綠素含量是植物葉片光合能力及生理活性的重要指標(biāo)。土壤環(huán)境中速效養(yǎng)分的提高加速了葡萄葉片的生長，增加了葡萄葉片中葉綠素和類胡蘿卜素以及葡萄果實(shí)中糖分的積累，從而使葡萄果實(shí)體積增大[32-33]。T1 處理在處理75、100 d時(shí)顯著提高土壤的供養(yǎng)能力，但是在果實(shí)與葉片生長上會(huì)導(dǎo)致果實(shí)成熟略晚于T2，這一點(diǎn)同樣體現(xiàn)在不同處理各階段的采樣時(shí)間不同。在處理25、50d后，因T1發(fā)生肥效的時(shí)間較晚，相比T2對(duì)改善土壤理化性質(zhì)和葉片生長狀況存在顯著差異，處理75、100d時(shí)T1與T2無顯著差異，且果實(shí)品質(zhì)無顯著差異，但是從葡萄進(jìn)入不同生長發(fā)育階段來看，T2的果實(shí)成熟較T1提前5d，能加速葡萄成熟。同時(shí)堆肥后還田還能使葡萄采摘期提前幾天，但T2處理需要在前期提早進(jìn)行堆肥，存在占用土地和影響果園生態(tài)環(huán)境的因素，T1處理可以在果園休眠期將葡萄枝條混合微生物菌劑作為基肥直接施人土壤，減少人工消耗，提高果園的生產(chǎn)效益，

4結(jié)論

相比果園常規(guī)土壤，葡萄枝條添加微生物菌劑直接還田（T1）和堆肥后再還田（T2）均能夠顯著提高土壤質(zhì)量，改善葡萄生長狀況，提升果實(shí)品質(zhì)。因此，葡萄枝條混合生物菌劑直接還田具備可行性，果農(nóng)可基于果園的實(shí)際情況選擇不同處理方式，提高土壤質(zhì)量，改善葡萄生長狀況，提升果實(shí)品質(zhì)。

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